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Einrichtung zum Polierschleifen dünnwandiger Rotationskörper mit gerader
oder gekrümmter Mantellinie Die Erfindung betrifft eine Polierschleifeinrichtung
für dünnwandige Rotationskörper mit gerader oder gekrümmter Mantellinie, mit einem
in der Schleifebene nach beiden Seiten hin neigbaren Werkstückschlitten und mit
einem in der Zustellebene der Scheibe nachgiebig gelagerten Werkstückträger, welcher
das Werkstück in eine rotierende Drehbewegung versetzt und quer zur Scheibe eine
oszillierende Längsvorschubbewegung ausführt.
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Das Polierschleifen dünnwandiger Rotationskörper mit gerader oder
gekrümmter Mantellinie, welche einer galvanischen Behandlung unterliegen, wie beispielsweise
Teile für Auspuffanlagen für Krafträder u. dgl., wird in der Regel an mit Schmirgel
beleimten Filzringscheiben oder Kontaktscheiben von Hand vorgenommen. Da vor jeder
galvanischen Behandlung das Werkstück einige Schleif- und Polieroperationen durchlaufen
muß, erfordert diese Arbeitsmethode einen sehr hohen Fertigungsaufwand und stellt
eine physische Belastung für den Arbeiter dar. Die Qualität der auf diese Weise
geschliffenen Gegenstände ist unterschiedlich, weil diese Methode von mehr oder
weniger hohem handwerklichen Können der Schleifer abhängt.
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Obwohl bereits eine Reihe von Einrichtungen für das Polierschleifen
entwickelt worden ist, hat sich ihr Einsatz auf Grund der unzulänglichen Bewegungsformen
nicht mit Erfolg durchsetzen können.
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Bei den bekannten maschinellen Einrichtungen führt das Werkstück eine
oszillierende Vorschubbewegung aus, wobei die Achsen der Scheibe und des Werkstückes
in der Zustellebene parallel liegen.
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Durch die Zentrifugalkraft nimmt die Filzringscheibe eine konkave
Form an, wodurch beim Schleifen Kantenreißer und Spiralen auf der geschliffenen
Fläche entstehen.
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Beim Schleifen von Hand wird dies dadurch vermieden, indem der Schleifer
mit dem Werkstück laufend eine pendelnde Schwenkbewegung bei Änderung der Längsvorschubrichtung
ausführt.
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Weiterhin werden zum Polierschleifen spitzenlose Schleifmaschinen
verwendet. Ihr Einsatz beschränkt sich jedoch nur auf zylindrische Werkstücke bis
zu einem bestimmten Durchmesser, da unrunde Werkstücke, z. B. dünnwandige Blechteile,
leicht deformiert werden, indem das Teil zwischen Auflageschiene und Schleifscheibe
hineingezogen wird.
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Des weiteren sind Rundtischautomaten bekannt, welche jedoch hauptsächlich
für Polierzwecke an ebenen oder zylindrischen Teilen Verwendung finden.
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Der Einsatz von Schleif- und Polierstraßen für kegelförmige asymmetrische
Teile ist nur für Massenanfertigungen rentabel, da die Einrichtung für die Spannung,
den Transport und die Vorschubbewegung kompliziert sind, wodurch hohe Anschaffungskosten
entstehen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Polierschleifeinrichtung
zu schaffen, welche in ihren Bewegungskomponenten während des Schleifprozesses annähernd
denen einer Handschleifpolierung entspricht.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, indem der Maschinentisch
der Polierschleifeinrichtung in der horizontalen Zustellebene der Scheibe zwangläufig
schwenkbar angeordnet ist und in beiden Endstellungen des den Werkstückträger tragenden
Schlittens jeweils vor jeder Schlittenumkehr zwangläufig geschwenkt wird, so daß
die Achsen der Werkstückaufnahme und der Scheibe in der Zustellebene der Scheibe
einen Winkel von vorzugsweise 2 bis 3° bilden, und ferner, daß der Maschinentisch
in der vertikalen Schleifebene nach beiden Seiten hin neigbar ist.
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Die Polierschleifeinrichtung besteht aus einem Unterbau, einem schwenkbaren
Maschinentisch, einem die Werkzeugträger tragenden Schlitten und einem Schleifbock
bzw. Schleifständer.
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Der Machinentisch ist in zwei Ebenen neigbar waagebalkenartig auf
dem Unterbau gelagert.
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Durch die--Polierschleifeinrichtung werden annähernd die gleichen
Bewegungsvorgänge wie beim Schleifen von Hand erreicht, wobei jedoch die Qualität
der geschliffenen Oberfläche durch den gleichmäßigen Anpreßdruck und die konstante
Längsvorschubgeschwindigkeit die des Handschliffes weit übertrifft.
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Indem das Werkstück im Winkel von 2 bis 3° zur Scheibenachse an der
Scheibe vorbeiläuft, bildet sich
keine konkave, sondern eine leichte
konvexe Form, wodurch Kantenreißer und gewindeförmige Schleifringe vermieden werden,
da eine größere Scheibenfläche im Eingriff steht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine Polierschleifeinrichtung in der Zustellebene der Scheibe,
F i g. 2 eine Ansicht der Polierschleifeinrichtung nach F i g. 1 in Pfeilrichtung
I in der Schleifebene, F i g. 3 eine Ansicht der Polierschleifeinrichtung nach F
i g. 1 in Pfeilrichtung 1I, F i g. 4 und 5 eine schematische Darstellung des Schleifvorganges
in der Zustellebene der Scheibe. Auf einem Unterbau 1 sitzt ein Maschinentisch 2,
der in den beiden Drehpunkten 5 und 6 in zwei Ebenen neigbar gelagert ist. Der Maschinentisch
2 ist mit einer Schlittenführung 3 versehen, in welcher ein einen Werkstückträger
10 tragender Schlitten 9 gleitet.
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Der Schlitten 9 führt quer zur Scheibe 14 eine oszillierende Längsvorschubbewegung
aus.
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Eine Werkstückaufnahme 11 des Werkstückträgers 10 wird durch
einen in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor in eine rotierende Drehbewegung
versetzt. Der Maschinentisch 2 führt zwangläufig in der Zustellebene der Scheibe
14 vor jeder Schlittenumkehr eine Schwenkbewegung um den Drehpunkt 5 im Winkel a
von vorzugsweise 2 bis 3° zur Scheibenachse aus, wobei der Scheitel S des Winkels
entgegengesetzt der Längsvorschubrichtung S, 1; Si, liegt.
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Die Schwenkbewegung des Maschinentisches 2 in der Zustellebene der
Scheibe 14 erfolgt über einen Druckzylinder 4, welcher mit dem Unterbau 1
einerseits und dem Maschinentisch 2 andererseits verbunden ist.
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In der Schleifebene ist der Maschinentisch 2 nach beiden Seiten hin
um den Drehpunkt 6 im Winkel /3 von vorzugsweise 10 bis 15° neigbar, d. h. also,
daß der Maschinentisch 2 entsprechend der gewünschten Schrägstellung beim
Schleifen eingestellt werden kann.
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Die Steuerung der oszillierenden Längsvorschubbewegung sowie der Schwenkbewegung
erfolgt durch am Maschinentisch 2 befestigte Anschläge 12 über einen mit dem Schlitten
9 verbundenen Umsteuerhebel13 und zweier Endschalter.
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Die Steuerung der Schwenkbewegungen für den Maschinentisch 2 kann
ebenso über Gestänge oder Kurven erfolgen.
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Der Werkstückträger 10 wird gegen die Scheibe 14 in der Zustellebene
elastisch mittels einer einstellbaren Druckfeder 8 oder einer hydraulischen bzw.
pneumatischen Einrichtung gepreßt. Als Schleifeinheit dient ein bekannter Polierschleifbock
bzw. ein Polierschleifständer 17 unter Verwendung einer beleimten Filzscheibe
14 oder Schleifbändern. Das Werkstück 16, welches im Werkstückträger 10 eingespannt
ist, wird durch den Schlitten 9 an der Schleifscheibe 14 in Pfeilrichtung vorbeigeführt.
Der Winkel a der Schrägstellung beträgt- hierbei 2 bis 311 zur Scheibenachse, wobei
der Scheitel S entgegengesetzt der Längsvorschubrichtung S1 i liegt (F i g. 4):
Wenn der Schlitten 9 die Endstellung erreicht hat, d. h. vor Schlittenumkehr, wird
der Maschinentisch 2 zwangläufig entgegengesetzt der ursprünglichen Schrägstellung
im Winkel* von 2 bis 3° zur Scheibenachse geschwenkt. Der Schlitten 9 gleitet nun
in entgegengesetzter Längsvorschubrichtung S1 z an der Schleifscheibe 14 vorbei
bis in die Endstellung (F i g. 5): Vor Schlittenumkehr wird der Maschinentisch 2
wieder im Winkel a von 2 bis 3° zur Scheibenachse entgegengesetzt der ursprünglichen
Schräglage geschwenkt. Der Maschinentisch 2 führt also vor jeder Schlittenumkehr
eine Schwenkbewegung aus, welche über den Druckzylinder 4 getätigt wird.
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Der Scheitel S des Winkels a der Schräglage des Maschinentisches 2
liegt immer entgegengesetzt der Längsvorschubrichtung S1 1; Sl.., so daß
beim Schleifen keine Kantenreißer und gewindeartigen Schleifringe auf der geschliffenen
Oberfläche entstehen.